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1、第第1414章章 油脂和磷脂油脂和磷脂 要求1.了解油脂和磷脂以及甾体在生物体分布情况。2.熟悉油脂和磷脂组成及皂化值、碘值的含义。脂类脂类油脂油脂(油和脂肪)(油和脂肪)类脂类脂(磷脂、糖脂类、甾醇类、(磷脂、糖脂类、甾醇类、前列腺素类等)前列腺素类等)脂类的生理功能脂类的生理功能能量的重要来源能量的重要来源组织器官的重要成分组织器官的重要成分油脂油脂是油和脂肪的总称。是油和脂肪的总称。油油-在室温下呈在室温下呈液态液态 (花生油,豆花生油,豆油等油等)。脂肪脂肪-固态或半固态固态或半固态 (猪油,牛油猪油,牛油等等)。14.1油脂的组成、命名和结构特点油脂的组成、命名和结构特点1.油脂油脂
2、组成:组成:是是一分子甘油和三分子高级脂肪酸一分子甘油和三分子高级脂肪酸形成的形成的酯。酯。单甘油酯单甘油酯混甘油酯混甘油酯油脂中的脂肪酸有以下特性:油脂中的脂肪酸有以下特性:(1)(1)碳数:碳数:16221622个个;偶数偶数C C(2)(2)碳链:直链碳链:直链(3)3)营养必需脂肪酸:营养必需脂肪酸:人人体体不不能能合合成成,必必须须从从食食物物中中摄摄取取的的多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸。天然油脂天然油脂 天然油脂是各种混甘油酯的天然油脂是各种混甘油酯的混合物混合物。油油中含较多不饱和脂肪酸;中含较多不饱和脂肪酸;脂肪脂肪含较多饱和脂肪酸含较多饱和脂肪酸2.油脂的命名油脂的命名 .
3、甘油某酸酯。甘油某酸酯。.某酰甘油。某酰甘油。混甘油酯用混甘油酯用、和和标明脂肪酸的位次。标明脂肪酸的位次。医学上将血液中的油脂统称医学上将血液中的油脂统称甘油三酯甘油三酯。三硬脂酰甘油三硬脂酰甘油(甘油三硬脂酸酯)(甘油三硬脂酸酯)单甘油酯单甘油酯-软脂酰软脂酰-硬脂酰硬脂酰-油酰甘油油酰甘油(甘油(甘油-软脂酸软脂酸-硬脂酸硬脂酸-油酸酯)油酸酯)混甘油酯混甘油酯14.2油脂的化学性质油脂的化学性质水解和皂化水解和皂化+肥皂肥皂皂化反应:皂化反应:油脂在碱性条件下的完全水解油脂在碱性条件下的完全水解皂化值皂化值:1g油脂完全皂化时所需油脂完全皂化时所需KOH的的mg数。数。油脂的皂化值与油
4、脂的平均相对油脂的皂化值与油脂的平均相对分子质量成分子质量成反比反比。油脂名称油脂名称软脂酸软脂酸硬脂酸硬脂酸油酸油酸亚油酸亚油酸皂化值皂化值碘值碘值猪油猪油283012184148381952084670牛油牛油243214323548241902003048棉子油棉子油19241223324048191196105114亚麻油亚麻油5947929829170185花生油花生油69265057132618519583105大豆油大豆油6102421295059189194127138常见油脂中脂肪酸的含量常见油脂中脂肪酸的含量()和皂化值、碘值和皂化值、碘值油脂的加氢(油脂的硬化)油脂的加氢
5、(油脂的硬化)+6H2Ni三亚油酰甘油三亚油酰甘油(液态)(液态)三硬脂酰甘油三硬脂酰甘油(固态)(固态)加碘加碘测定油脂的不饱和程度测定油脂的不饱和程度CH3COOHI2碘值:碘值:100g油脂所能吸收碘的最大克数。油脂所能吸收碘的最大克数。碘值用来判断碘值用来判断油脂的不饱和程度。油脂的不饱和程度。碘值与不饱和程度成碘值与不饱和程度成正比。正比。酸败酸败概念:概念:油脂久置于空气中会发生油脂久置于空气中会发生化学变化学变化化,产生难闻气味的现象。,产生难闻气味的现象。酸值:中和酸值:中和1克克油脂中的游离脂肪酸所需油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。氢氧化钾的毫克数。油脂的酸值越大油脂
6、的酸败程度越大。油脂的酸值越大油脂的酸败程度越大。14.3磷脂磷脂磷脂酸磷脂酸123123立体专一编号立体专一编号(Sn)123磷脂酸磷脂酸H3PO4卵磷脂卵磷脂(磷脂酰胆碱)(磷脂酰胆碱)HOCH2CH2N(CH3)3OH+-甘油磷脂甘油磷脂脑磷脂脑磷脂(磷脂酰乙醇胺)(磷脂酰乙醇胺)HOCH2CH2NH2胆胺胆胺归纳归纳几种磷脂的水解产物(几种磷脂的水解产物(组成组成)卵磷脂卵磷脂脂肪酸脂肪酸+甘油甘油+磷酸磷酸+胆碱胆碱脑磷脂脑磷脂脂肪酸脂肪酸+甘油甘油+磷酸磷酸+胆胺胆胺第第1515章章 天然生物活性有机化合物天然生物活性有机化合物 14.4甾类化合物甾类化合物甾类化合物的基本结构甾类
7、化合物的基本结构ABCD环戊烷并氢化菲环戊烷并氢化菲ABCD1234567891011121314151617甾类化合物基本结构甾类化合物基本结构甾醇甾醇Libemann-Barchard反应(用于定性检验)反应(用于定性检验)胆固醇胆固醇红红紫紫褐褐绿绿(氯仿氯仿)醋酸酐醋酸酐浓硫酸浓硫酸胆固醇的生理功能胆固醇的生理功能胆固醇胆固醇(胆甾醇胆甾醇)2021222324 2526277-脱氢胆固醇脱氢胆固醇维生素维生素D3维生素维生素D2麦角固醇麦角固醇胆甾酸胆甾酸胆甾酸:胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和石胆酸胆甾酸:胆酸、脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸和石胆酸胆酸胆酸脱氧胆酸脱氧胆酸鹅脱氧胆酸鹅脱氧胆酸石
8、胆酸石胆酸371224333712甘氨胆酸甘氨胆酸牛磺胆酸牛磺胆酸胆汁酸胆汁酸CH3OHOHOHCH3COHNCH2COO-Na+CH3疏水侧疏水侧亲水侧亲水侧胆汁酸盐胆汁酸盐乳化剂乳化剂H2NCH2COOHH2NCH2CH2SO3H总结1.油脂的化学成分是-。2.皂化值和碘值意义。3.脑磷脂水解的产物是-;卵磷脂水解的产物是-。4.甾体化合物的基本骨架是-。第第16章章 糖糖 类类 (saccharide)要求要求1.1.了解各种糖在自然界的分布情况及与我们日了解各种糖在自然界的分布情况及与我们日常生活的联系。常生活的联系。2.2.熟悉多糖的结构单位及连接方式。熟悉多糖的结构单位及连接方式。
9、3.3.掌握单糖的结构、反应及糖的鉴别方法。掌握单糖的结构、反应及糖的鉴别方法。碳水化合物的涵义及分类碳水化合物的涵义及分类一、碳水化合物的涵义一、碳水化合物的涵义 因这类化合物都是由因这类化合物都是由C C、H H、O O三种元素组三种元素组成,且都符合成,且都符合Cn(HCn(H2 2O)mO)m的通式,所以称之为的通式,所以称之为碳碳水化合物。水化合物。糖糖 多羟基醛和多羟基酮及其缩合物,或多羟基醛和多羟基酮及其缩合物,或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。二、分类二、分类根据其单元结构分为:根据其单元结构分为:单糖单糖 不能再水解的多羟基
10、醛或多羟基酮。不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。低聚糖低聚糖含含210210个单糖结构的缩合物。以二糖个单糖结构的缩合物。以二糖 最为多见,如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。最为多见,如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。多糖多糖 含含1010个以上单糖结构的缩合物。如淀个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、粉、纤维素等。纤维素等。第一节第一节单糖单糖 根据所含羰基种类可分为根据所含羰基种类可分为醛糖醛糖和和酮糖酮糖两类;两类;根据所含碳原子数不同可分为根据所含碳原子数不同可分为丙丙糖、糖、丁丁糖、糖、戊戊糖和糖和己己糖等。糖等。丙醛糖丙醛糖 丁醛糖丁醛糖 戊醛糖戊醛糖 己醛糖己醛糖 丙酮糖丙酮糖 丁酮糖丁酮糖 戊酮糖戊酮糖
11、 己酮糖己酮糖 存在于自然界的单糖以存在于自然界的单糖以戊糖戊糖和和己糖己糖为最多。为最多。一、单糖的结构一、单糖的结构(一)、单糖的构造式(一)、单糖的构造式 (二)、单糖的构型(二)、单糖的构型1.1.葡萄糖的构型如下:葡萄糖的构型如下:2 2构型的标记和表示方法构型的标记和表示方法(1 1)构型的标记)构型的标记 编号最大的手性碳原子编号最大的手性碳原子上上OHOH在右边的为在右边的为D D 型,型,OHOH在左边的为在左边的为L L型。型。天然存在的单糖大多数是天然存在的单糖大多数是D D型的。型的。(2 2)构型的表示方法)构型的表示方法 (三)、单糖的环状结构(三)、单糖的环状结构
12、 不与品红醛试剂反应、与不与品红醛试剂反应、与NaHSONaHSO3 3反应非常反应非常迟缓(这说明单糖分子内迟缓(这说明单糖分子内无典型的醛基无典型的醛基)。)。单糖只能与一分子醇生成缩醛(说明单糖单糖只能与一分子醇生成缩醛(说明单糖是一个分子内是一个分子内半缩醛结构半缩醛结构)。)。变旋光现象变旋光现象 葡萄糖晶体葡萄糖晶体乙醇结晶而得乙醇结晶而得(型型)醋酸结晶而得醋酸结晶而得(型型)m.p146150新配溶液的新配溶液的D+112+18新配溶液放置新配溶液放置D逐渐减少至逐渐减少至52逐渐增高至逐渐增高至52一种构型的糖其旋光度在溶液中会发生改变,最终一种构型的糖其旋光度在溶液中会发生
13、改变,最终达到一恒定值的现象达到一恒定值的现象-变旋光现象变旋光现象1 1氧环式结构氧环式结构苷羟基2 2环状结构的环状结构的构型和构型和构型构型构型构型半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在同一侧。半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在同一侧。构型构型半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在两侧。半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在两侧。3 3环状结构的哈沃斯式(环状结构的哈沃斯式(HaworthHaworth)透视式透视式将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下:将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下:弯成六边形状弯成六边形状竖链变横链竖链变横链 旋转旋转120120苷羟基在环平面下方称苷羟基在环平面下方称型,在环平面上方
14、称型,在环平面上方称型。型。苷羟基苷羟基水溶液中水溶液中-D-葡萄糖、葡萄糖、-D-葡萄糖和开链结构葡萄糖和开链结构三者是并存的。这种互变异构可表示如下:三者是并存的。这种互变异构可表示如下:36%64%极少极少变变旋旋光光现现象象一一种种构构型型的的糖糖其其旋旋光光度度在在溶溶液中会发生改变,最终达到一恒定值的现象。液中会发生改变,最终达到一恒定值的现象。化化学学本本质质一一种种环环状状结结构构可可通通过过开开链链结结构构转变为另一种环状结构。转变为另一种环状结构。异异头头体体(anomers)仅仅头头个个手手性性碳碳原原子子(半半缩醛缩醛)构型不相同的两个异构体。构型不相同的两个异构体。四
15、、吡四、吡喃糖的构象喃糖的构象稳定,两者能量差:稳定,两者能量差:25kJ/mol在在D-D-葡萄糖水溶液中,葡萄糖水溶液中,-D-D-葡萄糖含量比葡萄糖含量比-D-D-葡萄糖多葡萄糖多(64:36)(64:36),与它们的与它们的构象构象有关。有关。(五)果糖的结构(五)果糖的结构1 1构型构型 D-D-果糖为果糖为2-2-己酮糖己酮糖 C C3 3、C C4 4、C C5 5的构型与葡萄糖一样。的构型与葡萄糖一样。2果糖的环状结构(果糖的环状结构(五元氧环和六元氧环五元氧环和六元氧环)D-D-果果糖糖在在溶溶液液中中主主要要是是以以五五元元氧氧环环结结构构存存在在的的,并且也有并且也有-和
16、和-两种构型。两种构型。呋喃糖呋喃糖苷羟基苷羟基1、被硝酸氧化:、被硝酸氧化:二、单糖的化学性质二、单糖的化学性质(一)氧化反应(一)氧化反应(Oxidation):2、溴水氧化、溴水氧化将醛糖的醛基氧化成酸将醛糖的醛基氧化成酸 酮糖不与溴水反应,所以酮糖不与溴水反应,所以溴水溴水可用来区可用来区别别醛糖和酮糖醛糖和酮糖。还原糖还原糖凡能和凡能和碱性弱氧化剂碱性弱氧化剂反应的糖;反应的糖;非还原糖非还原糖凡不能和凡不能和碱性弱氧化剂碱性弱氧化剂反应的糖。反应的糖。3、碱性弱氧化剂:、碱性弱氧化剂:Tollens试剂试剂(银镜银镜)Fehling试剂和试剂和Benedict 试剂试剂(Cu2O砖
17、红色砖红色)应用:应用:鉴定糖的还原性;鉴定糖的还原性;用用Benedict试试剂剂测测定定血血液液及及尿尿液液中中glucose含量含量借以诊断糖尿病借以诊断糖尿病单糖都是还原糖单糖都是还原糖用稀碱处理用稀碱处理D葡萄糖,就得到葡萄糖,就得到D葡萄糖、葡萄糖、D甘露糖甘露糖和和D果糖三种平衡混合物。果糖三种平衡混合物。差向异构体差向异构体(二)差向异构化:(二)差向异构化:果糖具有还原性的原因:果糖具有还原性的原因:差向异构化作用差向异构化作用果糖在稀碱溶液中可果糖在稀碱溶液中可发生酮式发生酮式-烯醇式互变,酮基不断地变成醛烯醇式互变,酮基不断地变成醛基(土伦试剂和费林试剂都是碱性试剂,故基
18、(土伦试剂和费林试剂都是碱性试剂,故酮糖能被这两种试剂氧化)。酮糖能被这两种试剂氧化)。(三)还(三)还原反应原反应糖醇:糖醇:ReductionReducedReagent:H2/Ni(industry)NaBH4(laboratory)(四)脱水反应:(四)脱水反应:MolishMolish反应:反应:糖糖 (氺)(氺)+-萘酚(酒精)萘酚(酒精)+浓硫酸浓硫酸 紫色环(区别糖)紫色环(区别糖)SeliwanoffSeliwanoff反应:反应:糖糖 +浓盐酸浓盐酸 +间苯二酚间苯二酚 红(己)红(己)兰兰-绿(戊)绿(戊)区别醛糖和酮糖(区别醛糖和酮糖(酮糖快酮糖快)糖糖的的鉴鉴别别(五
19、)与苯肼反应(五)与苯肼反应成脎成脎过量过量醛醛糖糖 黄色结晶黄色结晶过量酮酮糖糖 应用应用-糖的鉴定糖的鉴定 依据糖脎晶形和成脎时间依据糖脎晶形和成脎时间(六)成酯反应:(六)成酯反应:碳水化合物的碳水化合物的磷酸脂磷酸脂在生命活动中有特殊的重在生命活动中有特殊的重要性。要性。应用:应用:推测双糖及多糖分子中各单糖推测双糖及多糖分子中各单糖 的连接方式。的连接方式。(七)成苷反应:(七)成苷反应:Glycosidicbond糖残基糖残基与与糖配基糖配基所连接的键。所连接的键。分为分为-氧苷键氧苷键和和-氧苷键氧苷键,它决定与糖基部分的,它决定与糖基部分的构型。构型。糖苷糖苷(Glycosid
20、e)糖苷的物理化学性质糖苷的物理化学性质性质性质单糖单糖糖苷糖苷稳定性稳定性稳定稳定更更稳定稳定变旋现象变旋现象 还原性还原性 差向异构差向异构 成脎成脎 酸或酶酸或酶水解水解 单糖单糖+配基配基 三、重要的单糖三、重要的单糖 核糖和核糖和2-脱氧核糖都是戊醛糖,它们的磷酸酯是脱氧核糖都是戊醛糖,它们的磷酸酯是核酸的组成部分。核酸的组成部分。葡萄糖;葡萄糖;果糖;果糖;半乳糖半乳糖12.2 12.2 双糖双糖还原性二糖还原性二糖-麦芽糖麦芽糖1 1来源来源 在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。2 2性质性质 与葡萄糖相似,有还原性;与葡萄糖相似,有还原性;水解产物是两个
21、葡萄糖。水解产物是两个葡萄糖。3 3麦芽糖的结构麦芽糖的结构纤维二糖是纤维二糖是纤维素纤维素部分水解所生成的二糖。部分水解所生成的二糖。有还原性有还原性;一分子纤维二糖水解后也生成两分一分子纤维二糖水解后也生成两分子子D-葡萄糖。葡萄糖。纤维二糖纤维二糖 纤维二糖纤维二糖是由一分子是由一分子-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖和一分和一分子子D-吡喃葡萄糖以吡喃葡萄糖以-1,4-氧苷键氧苷键结合而成。结合而成。来源:来源:存在于哺乳动物的乳汁中,人乳中寒乳糖存在于哺乳动物的乳汁中,人乳中寒乳糖58%58%,牛乳中寒乳糖,牛乳中寒乳糖46%46%。乳糖的甜味只有蔗糖的。乳糖的甜味只有蔗糖的70%70%。结
22、构:结构:由由-D-D-吡喃半乳糖的苷羟基与吡喃半乳糖的苷羟基与D-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖C4C4上的羟基缩合而成的半乳糖苷。上的羟基缩合而成的半乳糖苷。-1,4-氧苷键氧苷键性质:性质:具有还原糖的通性。具有还原糖的通性。-型半乳糖型半乳糖 -型半乳糖型半乳糖乳糖乳糖2.非还原性双糖非还原性双糖-蔗糖蔗糖一分子蔗糖水解生成一分子一分子蔗糖水解生成一分子D-葡萄糖葡萄糖和和一分子一分子D-果糖果糖。没没有有游游离离的的半半缩缩醛醛羟羟基基,不不具具有有还还原原性、变旋现象等。性、变旋现象等。蔗糖的水解蔗糖的水解蔗糖是由一分子蔗糖是由一分子-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖和一分子和一分子-D-呋喃果
23、糖呋喃果糖以以,-1,2-氧苷键结合而成。氧苷键结合而成。第三节第三节 多多 糖糖是一类天然的生物大分子,由数百以至数千是一类天然的生物大分子,由数百以至数千个个单糖单糖分子通过分子通过糖苷键糖苷键连接而成。连接而成。无还原性和变旋现象无还原性和变旋现象;也无甜味。多不溶于;也无甜味。多不溶于水,个别可与水形成胶体溶液。水,个别可与水形成胶体溶液。按结构不同分为:淀粉、纤维素、糖原、壳按结构不同分为:淀粉、纤维素、糖原、壳多糖、琼脂糖等多种。多糖、琼脂糖等多种。Polysaccharides一、一、淀粉淀粉1 1直链淀粉直链淀粉(1)(1)结构:结构:由由-D-(+)-D-(+)-葡萄糖以葡萄
24、糖以-1,4-1,4苷键苷键结合结合而成的链状高聚物。而成的链状高聚物。结构单位是葡萄糖。结构单位是葡萄糖。(2)(2)性质:性质:不溶于冷水。不溶于冷水。不能发生还原不能发生还原糖的一些反应。糖的一些反应。遇遇碘显深蓝色碘显深蓝色,可用于鉴定碘的存在。,可用于鉴定碘的存在。2 2支链淀粉(不溶性淀粉)支链淀粉(不溶性淀粉)支链淀粉在结构上除了由葡萄糖分子以支链淀粉在结构上除了由葡萄糖分子以-1,4-1,4苷键苷键连接成主连接成主链外,还有以链外,还有以-1,6-1,6苷键苷键相连而形成的支链(每个支链大约相连而形成的支链(每个支链大约2020个葡萄糖单位)。个葡萄糖单位)。空间结构:树枝状空
25、间结构:树枝状支链支链淀粉淀粉淀粉的水解:淀粉的水解:二、糖原存在形式:存在于动物体内。存在形式:存在于动物体内。水解产物:葡萄糖水解产物:葡萄糖 葡萄糖结构单位葡萄糖结构单位苷键:苷键:-1,4苷键;苷键;-1,6苷键;苷键;分子量大分子量大(相对分子量为(相对分子量为1,000,000 4,000,000)。)。空间结构:稠密树状,分支更多、更短。空间结构:稠密树状,分支更多、更短。与碘反应:紫红色至红褐色与碘反应:紫红色至红褐色二、二、纤维素纤维素纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。棉花棉花 含纤维素含纤维素 90%90%以上以上 分子量分子量
26、 5757万万 亚麻亚麻 80%18480%184万万 木材木材 40 60%9-1540 60%9-15万万1 1纤维素的结构纤维素的结构纤维素是由许多纤维素是由许多葡萄糖结构单位葡萄糖结构单位以以-1,4-1,4苷键苷键互相互相连接而成的。连接而成的。纤维素分子是纤维素分子是D-葡萄糖通过葡萄糖通过-1,4-糖苷键糖苷键相连而成的直链分子,含有相连而成的直链分子,含有1000015000个个葡萄糖单元,相对分子质量约:葡萄糖单元,相对分子质量约:16000002400000。部分结构如下:部分结构如下:2.2.空间结构:绳索状空间结构:绳索状1.1.命名:命名:葡萄糖链状和环状结构葡萄糖链状和环状结构;核糖链状和环状结构;核糖链状和环状结构;果糖链状结构果糖链状结构2.2.反应:反应:成苷反应成苷反应;醛糖醛糖+稀硝酸;稀硝酸;醛糖醛糖+溴水溴水3.3.概念:概念:还原糖还原糖;多糖;多糖结构单位结构单位、苷键苷键 及水解产物及水解产物4.4.鉴别:鉴别:溴水;托伦试剂;班氏试剂;碘溴水;托伦试剂;班氏试剂;碘;莫立许反应莫立许反应